Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
FİZİK PROJE ÖDEVİ
375
Company
Logo
KONDANSATÖR NEDİR?
KONDANSATÖR?
Temel olarak kondansatör elektrik yüklerini kısa süreliğine depo edebilen temel elektronik devre elemanıdır. Kondansatörün birimi Farat Sembolü ise “C” olarak ifade edilmektedir.
Kondansatör yapı olarak, iki iletken levha arasına yerleştirilen bir yalıtkan maddeden oluşmaktadır. Kondansatör ayrıca kapasitör olarak ta bilenmektedir. Devrede elektrik akımını depolamak için kullanırlar. Basit olarak kondansatör çalışma mantığı ise şöyledir. Yalıtkan bir maddenin elektriği üretmediğini biliyoruz ama bu yalıtkan malzemelerin elektrik akımını depolamak gibi bir özelliği olduğundan pil geriliminden gelen elektronları depolamak mümkündür ve bundan dolayı bazı elektronik işlemlerde kondansatörler kullanılması zorunlu elemanlardır.
ÇALIŞMA PRENSİBİ
- Kapasitöre gerilim uygulandığında iletken plakalar birbirlerine göre ters ve eşit değere sahip elektrik yükü ile yüklenirler. Bu durum, plakalar arasında bir elektrik alan oluşmasına sebep olur.
- Bu iki plaka arasında yalıtkan maddeden dolayı herhangi bir yük akışı (elektrik akımı) olmaz.Yük değişimi yalnızca kapasitörün iki ucu aracılığıya bağlı olduğu devre üzerinden gerçekleşebilir
- Bir kapasitörün kapasitans değeri, plakalar arasındaki elektrik yükünün (birimi Coulomb’dur) plakalar arasında oluşan gerilime (Volt) oranıdır. Yani Farad biriminin boyutu Coulomb/Volt’tur.
- Elektrik devrelerinde çoğunlukla Farad’ın trilyonda biri (pikofarad, pF), milyarda biri (nanofarad, nF) ve milyonda biri (mikrofarad µF) mertebelerinde kapasiteye sahip kapasitörler kullanılır
Kondansatörler, pozitif ve negatif bacak uçları önemli elemanlardır. Bu olay kondansatör de kutup olarak bilinmektedir. Kondansatörler, Kutuplu ve kutupsuz olarak iki farklı türde üretilmektedir.
KONDANSATÖRLERDE KUTUP OLAYI
Kutupsuz Kondansatör
Üretim esnasında bacak uçları kutuplanmamış kondansatör türüdür. Yani bu durumda kondansatörün bacaklarının bağlanma yönü önemli değildir.
Kutuplu Kondansatör
Üretim esnasında bacak uçları kutuplanmış ve hangi bacağı pozitif (+) ve negatif (-) olduğu belli olan kondansatör türüdür. Bu türdeki kondansatörleri devreye bağlarken bacak uçlarını kontrol ederek doğru bir şekilde bağlamamız gerekir. Eğer kondansatörler yanlış bir şekilde bağlanırsa patlar ve bize zarar verebilir.
Devremizde kullanacağımız kondansatörü seçerken dikkat etmemiz gereken belirli kriterler vardır.
Kapasitör Seçimi Nasıl Yapılır?
Kapasite Değeri
Kapasite değeri: Kapasitörler büyük çoğunlukla 1 pikofarad (1pF = 1 x 10^-12 F) ile 100.000mF (1 mF = 1 x 10^-3 F) arasında değerlerde üretilir. Dikkat etmeniz gereken nokta, her tipte kapasitörün farklı değer aralıklarında üretilmesidir.
Çalışma Gerilimi
Çalışma gerilimi: Devrenizde kullanacağınız kapasitörün, gerilim değerine uygun olarak seçilmesi gereklidir. Dikkat etmeniz gereken nokta ise, en azından %25 kadarlık bir ekstra pay ile tercih yapmanızdır. Örneğin 5V ile çalışan bir devre için 5V maksimum gerilim değerine sahip bir kapasitör kullanmak mantıklı olmayacaktır.
Not: Bozulan devrelerinizdeki kapasitörleri her zaman için daha yüksek gerilim değerine sahip kapasitörler ile değiştirmeniz mümkündür.
Polarizasyon: Tantal ve elektrolit kapasitörler (+) ve (–) kutuplarına sahip olarak üretilir. Devreye bağlarken bu kutuplara dikkat etmeniz gerekir.
Polarizasyon
Tolerans: Osilatör devreleri gibi devreler, yüksek hassasiyetle üretilmiş, tam değerini sağlayabilen kapasitörler ile kullanılmalıdır. Aksi takdirde devre istenilen çıkışı veremeyebilir.
Tolerans
Sıcaklık katsayısı: Tüm fiziksel devre elemanları gibi, kapasitörlerin değerleri de sıcaklığa bağlı olarak değişmektedir. Bu değişim, tempco ifadesiyle ppm/°C cinsinden belirtilir. Sıcaklığa bağlı olarak kapasite artabileceği gibi, tam tersi durum da söz konusu olabilmektedir.
Sıcaklık Katsayısı
Kaçak Akım
Kaçak akım: Bazı kapasitör tiplerinde, dielektrik madde üzerinden belirli bir miktarda kaçak akım geçişi olmakta ve bu sebeple normal deşarj süresinden daha kısa sürede deşarj olma durumu olabilmektedir. Tantal kapasitörler düşük kaçak akıma sahip olacak şekilde üretilebilmekte ve bu tipteki kapasitörler zamanlama devrelerinde tercih edilmektedir.
Pek çok kondansatör çeşitleri bulunmaktadır. Bu çeşitlilik sayesinde kondansatörler pek çok alanda kullanılabilirler. Kondansatör seçimi yaparken, kondansatör çeşitlerini tanımak ve duruma uygun seçim yapmak önemlidir. Kondansatörler çeşit olarak, Sabit ve Ayarlı olarak iki grupta incelenmektedir.
KONDANSÖTÖR ÇEŞİTLERİ VE KULLANIM ALANLARI
Ayarlı Kondansatörler
- Üretim esnasında belirli bir kapasite değerlerinde üretilerek imal edilen kondansatör türüdür. Bu kondansatörlerin minimum ve maksimum bir kapasite değeri vardır. Bu değerler devrede istenilen bir değerde sabitlenerek kullanılırlar.
- Yalıtkan maddesi Genellikle havadır. Fakat piyasada yalıtkan türü olarak mika, plastik ve seramik olarak üretilen ayarlı kondansatörler de bulunmaktadır.
- Ayarlı kondansatörler, birden fazla plakanın bir biri ile paralel bağlanması sonucu elde edilirler. Yani içerisinde birden fazla kondansatör bulunur. Bu sayede ihtiyacımız olan kapasite değeri için plakalar aktif edilir ve istenilen kapasite değerine ulaşılır.
Bazı kısımlardan oluşur. Bu kısımlar,
- Stator: Kondansatör içindeki hareketsiz (sabit) parçaya verilen ad.
- Rotor: Kondansatör içindeki hareketli kısma verilen ad.
- Mil: Rotorun, stator üzerinde hareketini sağlayan kısımdır. Mil yardımı ile kullanıcı istediği kapasite değerini ayarlar.
Ayarlı Kondansatör İç Yapısı ve Sembolü
Ayarlı Kondansatörler, Variable ve Trimmer olmak üzere iki farklı çeşit de bulunmaktadır.
- Kapasite değeri en yüksek olan ayarlı kondansatör türüdür.
- Maksimum Kapasite değeri 50pF – 400pF aralıklarında olabilir.
- Yüksek voltaj ve yüksek frekans aralıklarında çalışabilir. Çok yüksek kapasite değerlerine ulaşılmasa da en büyük avantajı 50KV ve 1000MHZ gibi yüksek voltaj ve frekans değerlerine ulaşabilirler.
- Bu tür kondansatörlerin mil kısmı kapasite değerleri istenildiği zaman hemen değiştirilmeye müsait olacak şekilde üretilir.
Variable Kondansatör
Kullanım Alanları
- Oldukça büyük güçlü alanlarda
- Yüksek frekans aralıklarında çalışılan uygulamalarda
- Radyo alıcı ve vericilerinde
- Kapasite değerinin ayarlanması için kullanılan milin bir vida şeklinde üretilmiş halidir.
- Tornavida yardımı ile istenilen kapasite değeri ayarlanır.
- Variable kondansatöre göre biraz daha düşük değer aralıklarında çalışırlar.
Trimmer Kondansatör
Kullanım Alanları
- Trimmer olarak adlandırılan tüm elektronik elemanlar hassas çalışma değerlerinin belirlenmesi işleminde kullanılırlar. Bu hassas değer yakalandığında ise bu değer bir arıza olmadığı müddetçe değiştirilmez.
- FM verici ve Telsiz gibi frekans aralığı belirli olan sistemlerde trimmer kondansatör kullanılmaktadır.
Sabit Kondansatörler
Bu kondansatör türlerinin sağladığı kapasitans değeri üretilirken belirlenmiş ve bu kapasitans değeri kullanıcı tarafından değiştirilemezler.
- Yalıtkan olarak polikarbonat ve polyester gibi plastik maddeler yaygın olarak kullanıldığı gibi başka plastik maddeler de kullanılmaktadır.
Kullanım Alanı (Amacı)
- Sinyal ve filtreleme devrelerinde genellikle plastik film kondansatörler kullanılmasına rağmen yüksek frekanslı devre uygulamalarında tercih edilmezler.
- Kutupsuz olarak üretilirler.
Film Kondansatör
- Yalıtkan Maddesi Genellikle titanyum ya da baryum olarak imal edilirler.
Kullanım Alanı (Amacı)
- Genellikle yüksek frekanslı devrelerde bypass kondansatörü olarak kullanılırlar.
- Yüksek frekanslı devre uygulamalarında çalışabilecek hassasiyet de üretilirler.
- Kutupsuz olarak üretilirler.
- Mercimeğe benzemesinden dolayı mercimek kondansatör olarak ta bilinirler
Seramik Kondansatör
- Yalıtkan Maddesi olarak bir tür demir oksit olan mika kullanılmaktadır.
Kullanım Alanı (Amacı)
- Mika kondansatörlerin frekans karakteristik değeri yüksek olmasından dolayı rezonans ve yüksek frekanslı devrelerde kullanılmaya uygundur.
- 100V-2500V voltaj aralığında, %2 – %20 tolerans aralığında 1pf – 0,1uf kapasite değerleri arasında çalışabilecek şekilde üretilirler.
- Mikanın yalıtkan sabiti yüksek olmasından dolayı oluşabilecek kayıp miktarı en az olan kondansatör çeşitlerinden biridir.
- Kutupsuz olarak üretilirler.
Mika Kondansatör
- Alüminyum iki levha arası asit borik eriği kullanılarak yalıtma işlemi yapılır.
Kullanım Alanı (Amacı)
- Filtreleme
- Gerilim Çoklayıcı
- Kuplaj – dekuplaj
- Zamanlama devreleri için kullanılırlar.
Eloktrolitik Kondansatör
Elektrolitik Kondansatör Özellikleri
- Diğer kondansatörler den farklı olarak pozitif ve negatif kutupları belli olan kondansatör türüdür.
- Yüksek kapasite değerlerinde imal edilebilirler.
- Üretilirken maksimum çalışma gerilimi farklı aralıklarda üretildiğinden üzerinde çalışma gerilimi belirtilir.
- Yüksek frekans karakteristik değeri, kötü olduğundan yüksek frekanslı devrelerde tercih edilmezler.
- Plaka olarak alüminyum ve tantalyum olarak iki farklı çeşitte üretilirler.
- Tantalyum, karakteristik değeri daha yüksek olduğu için daha hassas uygulama devrelerinde tercih edilirler.
- Üretim esnasında maksimum şarj voltaj değeri belli olduğu için asla bu değer aşılmamalıdır. Bundan dolayı kondansatör seçilirken bu voltaj değeri dikkate alınarak devreye uygun bir seçim yapılmalıdır.
. Bu kondansatörler çeşitli firmalar tarafından farklı şekilde üretilirler. Fakat genellikle seramik ve mika kondansatöre uygun yapıda fakat daha küçük bir şekilde imal edilirler. Kılıf olarak diğer kondansatörler den farklıdırlar. Bu elemanlar plaketin bakırlı yüzeyine montajlanır. Küçük boyutlu elektronik kartlar imal edilmek istendiğinde smd elemanlar kullanmak en doğrusudur.
Smd Kondansatör
Elektrolitik kapasitörlerin üzerlerinde gerilim ve kapasite değerleri yazılıdır. Fakat seramik kapasitörler üzerinde 3 rakamlı bir kod bulunur. Bu kodun ilk iki hanesi kapasite değerini, yanındaki numara da katsayıyı temsil eder.
Bu değerlerin çarpılması ile pikofarad cinsinden kapasite değeri bulunur:
Kapasitör Değer Okuma
Kapasitör Ölçümü Nasıl Yapılır?
Ölçüm ve Hesaplama
Kapasitörün ölçü birimi farad‘dır. Kapasite değeri, kapasitörün yüklendiği birim elektrik yükünün gerilim olarak değişimi olarak tanımlanabilir.
Farad, Uluslararası Birim Sistemi’ne göre 1 coulomb (C) / volt (V) olarak belirlenmiştir. Farad biriminin başına SI ölçü sistemi katsayıları (piko, nano, mikro, mili vb.) kullanılır.
Bir kapasitörün değerini ölçmek için LCR metre isimli cihaz kullanılmalıdır. LCR metre, indüktör (L), kapasitör (C) ve direnç (R) ölçümü yapabilmektedir, ismini bu devre elemanlarının harf gösterimlerinden almıştır.
LCR metreler, ölçüm yapılan devre elemanına bir AC gerilim uygulayarak, gerilim ile akım arasındaki faz farkını ölçer. Cihazın uyguladığı gerilimin frekansı bilindiğinden, empedans aracılığıyla kapasite değeri hesaplanabilir.
Diğer tüm iki uçlu devre elemanları gibi kapasitörler de elektrik devrelerinde paralel veya seri bağlı olabilirler.
- Birden çok kapasitörün paralel bağlı olması durumunda, kapasitans değerleri toplanır:
Kapasitörün Devreye Bağlanış Biçimleri
- Kapasitörlerin seri bağlı olduğu durumda ise, eşdeğer kapasitenin çarpmaya göre tersi, her bir kapasite değerinin çarpmaya göre tersinin toplamına eşit olur:
Eslem Zülal Özçelik
Sınıf:11-B Numara:798
Ders:Fizik
HAZIRLAYAN
Konu:Kondansatör Çeşitleri Ve Kullanım Alanları